CC BY
21
УДК 615.471
Антипушина Е.С.
Студент кафедры «Электроэнергетических, электромеханических и биотехнических систем» ФГБОУ ВПО «МАИ (НИУ)» Москва, Россия
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С ТЕРМИНАЛЬНОЙ
СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ
Аннотация
Сердечная недостаточность у 50% пациентов увеличивает риск смерти в течение 5 лет. В конечной стадии сердечной недостаточности, не поддающейся медикаментозной терапии, «золотым стандартом» лечения является трансплантация сердца. Однако операции по трансплантации сердца не могут удовлетворить потребности населения, так как количество донорских органов ограничено. Хорошей альтернативной в данных случаях являются желудочковые вспомогательные устройства (VAD), частично или полностью заменяющее функцию сердца. В статье рассмотрены возможности применения метода механической поддержки кровообращения с помощью искусственного левого желудочка и оценены перспективы совершенствования VAD.
Ключевые слова:
Вспомогательное устройство для левого желудочка, LVAD, механическая поддержка кровообращения,
сердечная недостаточность, трансплантация сердца.
Одной из главных проблем здравоохранения во всем мире является сердечная недостаточность. Ежегодная смертность от хронической сердечной недостаточности (ХСН) даже в условиях лечения в специализированном стационаре достигает 12% среди больных Ш-ГУ ФК [1]. В России ежегодно от ХСН умирают до 612 тысяч больных. Несмотря на существенные достижения современной фармакологии, в ряде случаев не удаётся избежать декомпенсации сердечной недостаточности и развития её терминальной стадии. Подобные ситуации требуют увеличения доз принимаемых лекарственных препаратов, но даже с их помощью на данной стадии заболевания не удаётся достичь компенсации кровообращения. Для таких случаев терминальной сердечной недостаточности были разработаны новые технологии лечения: операция ортотопической трансплантации сердца (ОТТС) либо механическая поддержка кровообращения с помощью искусственного левого желудочка (VAD). Оба способа позволяют существенно улучшить прогноз и качество жизни пациента [2,3,4].
Ортотопическая трансплантация сердца - пересадка, при которой орган или ткань помещают на место такого же отсутствующего либо удаленного органа или ткани. Ежегодно в мире выполняется порядка 4000 трансплантаций сердца в год [5] (подавляющее большинство вмешательств происходит в странах Европы и Северной Америки [6]). В России на протяжении последних лет отмечается значительный рост числа трансплантаций сердца и других органов. Однако по -прежнему остается множество нерешённых этических и законодательных проблем, а также сложности подбора оптимального трансплантата, его приживления/ отторжения и др.
У пациентов, которым не подходит трансплантация либо нет доступного донорского органа, может быть успешно использован метод механической поддержки кровообращения с помощью искусственного левого желудочка (VAD). Впервые в 1966г. американским кардиохирургом Майклом Эллис Дебейки было успешно применено устройство поддержки работы желудочков для поддержания работы сердца после кардиотомии [7, 8]. С того момента происходит непрерывный процесс миниатюризации имплантируемых устройств поддержки работы сердца. И первое имплантируемое устройство VAD - НеаГМа1е II- было установлено в 1991г [9]. Его внутренние детали были разработаны с учетом опыта существующих компонентов Неторитр - имплантируемого осевого насоса с катетером, который впервые был применен в
клинической практике в 1988 году [10]. Входной и выходной подшипниковые узлы выполнены из карбида кремния, имеющего высокую твердость и теплопроводность, в виде шаровой пары. Конструкция такого узла позволяет ему осуществлять работу на сухом трении, т.е. кровь не попадает в шаровую пару [11]. Далее в 2001г. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило первое имплантируемое VAD для применения в качестве моста к трансплантации, получившее название HeartMate XVE [12].
Результаты его применения оказались многообещающими, поэтому возник вопрос о применимости метода у пациентов, которым не подходят хирургические вмешательства. Эта гипотеза была проверена в проспективном многоцентровом исследовании REMATCH. В нем результаты имплантации HeartMate XVE сравнивались с результатами оптимального медикаментозного лечения пациентов, не рассматривавшийся в качестве кандидатов на трансплантацию сердца [13]. Выяснилось, что у пациентов, которым было имплантировано VAD, выживаемость через 1 год увеличилась на 50 %. В связи с такими эффективными показателями, VAD как форма окончательного лечения были одобрены в 2003г. [14]. Современные показания к имплантации устройств для поддержки левого желудочка (LVAD) в качестве окончательного лечения включают пациентов следующего типа: 1) с сердечной недостаточностью 4-ой степени; 2) получавших оптимальную медикаментозную терапию в течение 6 из последних 9 месяцев; 3) с ожидаемой продолжительностью жизни, превышающей 2 года; 4) не являющихся кандидатами на трансплантацию сердца.
Метод лечения с помощью устройств для поддержки левого желудочка (LVAD) был революционным, но длительность функционирования устройства не превышала 18 месяцев. Это было связанно с ограниченным сроком функционирования подшипников, а также впускного и выпускного клапанов [15]. В связи с этим потребовались значительные изменения в конструкции устройства. Первая имплантация VAD MicroMed DeBakey Noon с непрерывным потоком крови человеку была произведена в Германии в 1998г. [16]. Были проведены два типа исследований (сначала in vitro, а затем in vivo), продемонстрировавших сохранение церебральной, почечной и висцеральной перфузии при имплантации VAD с непрерывным потоком [17, 18]. Данные результаты тестирований позволили отбросить ранее существовавшие опасения о несовместимости физиологии человека с отсутствием пульсации.
Среди преимуществ современных VAD можно назвать: 1) короткий период пребывания больного в стационаре (1-3 дня); 2) отсутствие превентивного назначения антибактериальных препаратов; 3) низкий уровень интенсивности болевых ощущений в послеоперационном периоде; 4) короткий период реабилитации; 5) отсутствие необходимости в перевязках и специальной терапии после операции поскольку нет послеоперационных швов.
Несмотря на достаточно большой перечень преимуществ, уже планируются усовершенствования существующих моделей VAD. Представляется перспективными для улучшения исходов операции и выживаемости после имплантации VAD дальнейшее уменьшение размеров насоса (создание более миниатюрных моделей), улучшение гемосовместимости и трансдермального питания.
Список использованной литературы:
1. Мареев Ю.В., Герасимова В.В., Горюнова Т.В., Петрухина А.А., Даниелян М.О., Капанадзе Л.Г. и др. Факторы, определяющие прогноз при хронической сердечной недостаточности: роль ширины и морфологии комплекса QRS. Журнал Сердечная Недостаточность. 2012;13 (5):255-66.
2. Yancy C.W., Jessup M., et. al. ACCF/AHA guideline for the management of heart failure: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation. 2013; 128: e240-e327.
3. McMurray J.J., Adamopoulos S., Anker S.D. et al. ESC guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012: The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 2012; 14 (8):803-869
4. Готье С.В., Шевченко А.О., Кормер А., Попцов В.Н., Саитгареев Р., Шумаков Д.В., Захаревич В.М. Три десятилетия трансплантации сердца в ФНЦ ТИО имени академика В.И. Шумакова: отдаленные результаты. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2015. Т. 15. № 2. С. 70-73.
5. Lund et al. The Registry of the International Society for Heart and Lung Transplantation: Thirty-second Official Adult Heart Transplantation Report-2015. J Heart Lung Transplant 2015; 34:1244-1254.
6. Национальные клинические рекомендации: трансплантация сердца и механическая поддержка кровообращения, 2016г.
7. Holub D.A., Hibbs C.W., Sturm J.T., et al. Clinical trials of the abdominal left ventricular assist device: progress report // Cardiovasc. Dis. 1979. Vol. 6 (3). P. 359-372.
8. A. McLarty. Mechanical circulatory support and the role of LVADs in heart failure therapy. Clinical Medicine Insights. Cardiology. 2015; Vol. 9 (S2): 1-5. doi: 10.4137/CMC. S19694
9. Gemmato CJ, Forrester MD, Myers TJ, Frazier OH, Cooley DA. Thirty-five years of mechanical circulatory support at the Texas Heart Institute: an updated overview. Tex Heart Inst J. 2005;32(2): 168-177.
10. Francis D. Pagani, MD, PhD, James W. Long, et. al. Improved Mechanical Reliability of the HeartMate XVE Left Ventricular Assist System
11. Г.П. Иткин, С.В. Селищев. Роторные насосы для искусственного и вспомогательного кровообращения. Медицинская техника. 2010. №6 (264).
12. J. Reiling, N. Butler, A. Simpson, et al. Assessment and Transplantation of Orphan Donor Livers: A Back to Base Approach to Normothermic Machine Perfusion. Liver Transplantation, 2018.
13. Rose E.A., Gelijns A.C., Moskowitz A.J., et al. Randomized Evaluation of Mechanical Assistance for the Treatment of Congestive Heart Failure (REMATCH) Study Group. Long term use of an left ventricular assist device for end stage heart failure // N. Engl. J. Med. 2001. Vol. 345 (20). P. 1435-1443.
14. Centers for Medicare and Medicaid Services. Decision Memo for Ventricular Assist Devices as Destination Therapy (CAG-00119R). October 1, 2003. Available at: http://www.cms.hhs.gov/mcd/viewdecisionmemo. asp?id=79
15. Kalavrouziotis D., Tong M.Z., Starling R.C., et al. Percutaneous lead dysfunction in the HeartMate 2 left ventricular assist device // Ann. Thorac. Surg
16.Noon G.P., Loebe M. Current status of the MicroMed DeBakey noon ventricular assist device // Tex. Heart Inst. J. 2010. Vol. 37 (6). P. 652-623.
17. Miller L. Is pulsatile blood flow no longer essential? // Circulation. 2009. Vol. 120. Р. 2313-2314.
18. Russell S.D., Rogers J.G., Milano C.A., et al. HeartMate II Clinical Investigators. Renal and hepatic function improve in acute heart failure patients during continuous flow support with the HeartMate 2 left ventricular assist device // Circulation. 2009. Vol. 120. P. 2352-2357.
© Антипушина Е.С., 2021
УДК 621.12
Гарайшин С. В.
ФГБОУВО «ИжГТУ» Научный руководитель: Свалова М. В.
ИССЛЕДОВАНИЯ: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, УТИЛИЗАЦИЯ СТОЧНЫХ ВВОД
Аннотация
В работе был изучен процесс анаэробного сбраживания осадков сточных вод в биореакторе. Работа была проведена на базе лаборатории биотехнологий муниципального унитарного предприятия города Ижевска, «ИжВодоканал» на биореакторе АН-БР-3. В результате изучения данной работы были получены данные по выходу биогаза и составу осадка сточных вод.
Ключевые слова:
осадки сточных вод, биогаз, биомасса. -( 2. )-
